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Introducci6n a la Acuacultura Par: Daniel E. Meyer Escuela Agricola Panamericana Zamorano, Honduras 2004 --- Introducci6n a la Acuacultura Contenido: Capitulo 1. Introducci6n l,Por que la piscicultura? La acuacultura y la agricultura Clasificaci6n de los cultivos acuicolas La economia y la acuacultura Capitulo 2. Construcci6n de Estanques . Planeamiento y construcci6n Recomendaciones generales Cultivo de peces en jaulas Capitulo 3. Calidad del Agua La temperatura del agua EI oxigeno disuelto Recomendaciones para el manejo de oxigeno disuelto Aireaci6n artificial EI pH EI bioxido de carbono Elamohiaco y amonio La alcalinidad y dureza del agua La salinidad del agua Capitulo 4. Manejo de Cultivos Acuicolas La densidad de siembra y la producci6n acuicola EI uso de fertilizantes en la producci6n acuicola Cal agricola . La nutrici6n y alimentaci6n 1 4 9 10 11 17 18 24 27 31 34 35 40 41 . 43 43 45 48 50 57 58 63 70 74 --~~ ~-~-- ~ Capitulo 5. Biologia y Cultivo de Tilapia 85 Descripcion y taxonomia 85 Anatom fa de la tilapia 86 Anatomia del sistema reproductor 93 Cultivo de tilapia . 98 Variedades de tilapia 101 Manejo de los cultivos 102 Fases de produccion comercial para tilapia 103 Procedimiento de reversion sexual 107 T ecnicas para controlar la reproduccion de tilapia 111 Programacion de la produccion de tilapia 115 Nutricion y alimentacion de tilapia 116 Proteina dietetica 117 Energla 117 Manejo de la alimentacion 118 Algunas recomeQdaciones sobre la alimentacion 123 Algunos conceptos novedosos en la alimentacion 124 Cultivo de tilapia en jaulas comerciales 128 l,Cual tilapia debe cultivar en mi 'flnca?131 Capitulo 6. Cultivo de Camar6n de Mar 135 Clasificacion 135 . 8iologia 137 . Produccion de semilla 139 Engorde 143 Alimentacion 145 Alimentacion de un vivero 148 Cultivar camaron en invernaderos 151 Anexo 1. Glosario de terminos 153 Anex02. Composici6n qufmica de la tilapia 156 y camar6n de mar Anexo 3. Importaci6n de Tilapia a los USA 159 Capitulo 1. Introducci6n En muchas areas tropicales y subtropicales del munCio una gran porcion de la poblacion es mal nutrida debido en parte a la escasez de fuentes baratas de proteina animal. EI pescado es un alimento de alta calidad. La practica de cultivar peces (piscicultura) tiene una historia muy larga y consiste en todas las fases del manejo de poblaciones de peces en depositos artificiales 0 en cuerpos . naturales de agua. En la gran mayoria de los proyectos acuicolas, comerciales y de subsistencia en el mundo, los peces son cultivados en estanques formados 0 excavados en la tierra. Estos estanques son economicos de construir, pueden ser manejados facilmente y su vida util es larga, hasta de 15 anos 0 mas. EI termino piscicultura se re'fiere unicamente al cultivo de peces. Acuacultura 0 acuicultura, es un termino mas amplio que abarca los cultivos de cualquier tipo de organismo acuatico, incluyendo a los peces, crustaceos, moluscos, algas, y muchos otros organismos de agua dulce y salada. En los anos recien pasados la acuacultura comercial 0 industrial se ha desarrollado en un area sumamente tecnificada de la agricultura moderna. La acua-cultura presenta al agricultor un metodo alternativo para producir proteina en terrenos que ordinariamente estarian fuera de produccion 0 en lugares que serian totalmente improductivos debido a sus caracteristicas fisicas (por ejemplo; terrenos quebrados, 0 donde hay suelos muy arcillosos). Figura 1.1. La piscicultura es fuente de proteina animal para mejorar las dietas, y fuente de ingresos para mejorar la economia de la familia rural de Centro y Sur America. Introducci6n 0 10 Acuacultura Figura 1.2. La piscicultura moderna involucra la alimentaci6n de los peces y camarones con alimentos con centrad os especializados. Figura 1.3. Estanques para el cultivo de especies acuaticas. Introducci6n La piscicultura ha sido un componente importante de los programas de desarrollo rural en muchos parses del mundo. En Centro y Sur America no existe una tradici6n de practicar esta actividad como parte de la agricultura tradicional regional. Muchos proyectos odentados a promover la piscicultura como actividad apropiada para pequefios productores han fallado. Probablemente las causas mas importantes del fracaso de la introducci6n de la piscicultura a pequefia escala han sido: 1. No existen sistemas efectivos para la transferencia de tecnologfas durante· un largo periodo de aprendizaje que requiere el piscicultor principiante en Latino-America. 2. Ha habido poco enfasis en realizar proyectos con el objetivo de generar ingresos significativos para la familia involucrada, y mucho enfasis en querer simplemente mejorar la dieta de la familia sin incluir las consideraciones econ6micas. 3. Con mucha frecuencia se ha cometido erroresen la selecci6n del sitio para ubicar adecuadamente a los proyectos piscicolas, en especial, construyendo proyectos en lugares con fuentes insuficientes de agu~ con suelos permeables, y con clima no apropiado para la especie a cultiva~ 4. Muchas veces las familias no pueden conseguir los insumos basicos necesarios para sostener una piscicultura rentable y permanente. Figura 1.4. Un ejemplar de la tilapia roja. Introducci6n 0 10 Acuacultura EI fomento del establecimiento de proyectos piscicolas como una parte integral de la agricultura regional ayudaria a reducir la escasez proteica al nivel local y suministraricral agricultor un ingreso adicional de sus terrenos con potencial marginal para otro tipo de cultivo. Siempre es importante realizar una evaluacion detallada de los recursos con que cuenta el futuro productor de peces, antes de iniciar la construcci6n de un proyecto nuevo. LPor que la piscicultura? iPor que debemos considerar a la piscicultura como una alternativa viable en los programas de desarrollo? iQue ventajas ofrece la piscicultura que no tenga otras actividades 0 tipos de produccion animal? Para contestar las preguntas se pueden mencionar varios factores importantes: - Cad a ana el hombre cosecha una enorme cantidad de peces y otros organismos de los ocean os, mares, rfos y lagos.del mundo, por la pesca artesanal y comercial. De esta gran cantidad, aproximadamente 30 a 40% del total es convertido en harina de pescado destinado para ser consumido por los animales domesticados (pollos, cerdos y vacas, principal mente). EI rendimiento de la pesca se ha nivelado anualmente en un rango de 90 a 100 millones de Mt (toneladas metricas) durante los ultimos 10 a 20 anos. La cosecha se ha estancado a pesar de un esfuerzo cada ana mas intensivo, y mas efectivo, para encontrar y capturar las diferentes especies en el agua. Actualmente el hombre cosecha especies que hace 30 anos fueron cQ(lsideradas como no aceptables, 0 sin valor en los mercados, para el consumo humano. La FAO estima que la mayoriade los recursos pesqueros del mundo esmn ~iendo sobre-explotados 0 explotados a su capacidad maxima sostenible. Sencillamente, todos 10s datos indican que la extracci6n de especies acuaticas por los diferentes medios de captura ha lIegado a su rendimiento maximo. Posiblemente, la captura actual este encima del nivel de sostenibilidad permanente, y en el futuro proximo, los resultados de la pesca van a ser, cada ano, mas reducidos. Este hecho esta en plena justa posicion con el permanente crecimiento de la poblaci6n humana (estimado mundialmente en unos 200,000 nuevos habitantes por dial, que cada ana requiere de mayores cantidades de proteina animal. EI deficit entre 10 que necesita el mundo y 10 disponible por la captura de especies acuaticas exige nueva~ soluciones a la crisis alimenticia, actual y futura. La pisciculturapuede aportar importantes cantidades de proteina animal a precios c6modos. La tecnologia existe,10 dificil ha sido y continua siendo, lograr una adecuada transferencia de la tecnologia a las familias y comunidades Introducci6n necesitadas que cueman con los recursos basicos para tener exito en el cultivo lie peces, y posiblemente, otras especies. EI cultivo de muchas especies de peces es muy eficiente y productivo. La alta productividad de la piscicultura se debe a que los peces son organismos bastantes eficientes en convertir los nutrientes del alimento en came. EI agua, siendo mucho mas densa que el aire, da apoyo Fisico a los peces, y asf, ellos no necesitan gastar ni mucha energfa ni muchos nutrientes en desarrollar un esqueleto fuerte y pesado. EI rendimiento en canal de los peces es superior al rendimiento de los animales terrestres domesticados. Ademas, los animales terrestres utilizados en la produccion 'ganadera son homeotermicos (mamiferos 0 aves). Ellos gastan gran cantidad de energfa en mantener una temperatura elevada y constante en sus cuerpos. Los peces ;'camarones son animales poiquilotermicos (= de sangre fria). Su . temperatura corporal fluctua con la temperatura del agua. En general, son ineapaces de mantener una temperatura constante en sus cuerpos. As! los organismos acuaticos tienen menor gasto de energia y una tasa de crecimiento impresionante en comparacion con la vaea, el cerdo y el poliO. Algunos tipos de peces son muy eficientes y pueden convertir 1.2kg de alimento en un kilogramo de peso vivo 0 biomasa. - Es facil integrar la cria y produccion de peces con las de mas actividades en una finea diversificada. Se puede utilizar los desperdicios 0 sub-productos agricolas en la alimentacion de peces (ej. afrechos, estiercoles, etc.). EI cultivQ de peces en base de aplicaciones de estiercol animal al agua del estanque, es uno de los tipos mas antiguos de la piscicultura. La produccion integrada de peces as! es muy rentable y en muchas ocasiones el crecimiento de los peces cultivados con el estiercol es similar al crecimiento cuando son engordados a base de concentrado. . EI agua de los estanques puede tener usos multiples en la finea. Puede ser utiUzada para regar cultivos, para los bebedores de ganado 0 para actividades recreativas. Los estanques embellecen la propiedad y contribuyen a aumentar la humedad relativa del aire local mente. i - EI sacri'ficio de un animal grande (vaea 0 cerdo) en el campo representa un l1iesgo pard el dueno, debido a la falta de instalaciones de almacenamiento y la falta de medios de transporte adecuados. EI pez representa proteina en un paquete pequeno. Es un alimento muy nutritivo y la familia puede cosechar solo el numero de peces que necesite en el momenta para la venta 0 para el consumo. En cierto sentido el estanque con el cultivo de peces es la "refrigeradora" de la familia rural. Introducci6n 0 10 Acuacultura EI potencial productivo de los parses latinoamericanos es enorme. Todavla existen tierras abundantes adaptables a la construccion de estanques. En muchos casos, estos terrenos tienen precios comodos. EI manejo de los cultivos acuaticos requiere abundante mana de obra, la cual esta disponible en la region. En este momento la region no cuenta con muchos problemas relacionados con la contaminacion ambiental en comparacion con los parses industrializados. Hay abundantes fuentes de agua en muchos lugares. Predominan en Latinoamerica climas con ternperaturas adecuadas para el crecimiento y desarrollo de los organismos acuaticos durante los 12 meses del ano. Figura 1.5. La alimentacion de los cultivos acurcolas con manejo intensivo tipicamente representan de 30 a 60% de los costos variables de produccion. En la foto, se esta repartiendo alimento flotante para tilapia desde un bote pequeno en un estanque de 4 ha de extension en Ecuador. Los peces rojos se observan con facilidad en el agua del estanque, especialmente en el momenta que suben a la superficie para comer. Introducci6n 0 10 Acuacultura Los peees son relativamente sensibles a la presencia de eontaminantes quimieosen el agua. Se puede meneionar primeramente los bioeidas {insectieidas, herbieidas y funguieidas, etc.} utilizados eomunmente en la agrieultura. Tambien, algunos metales pesados (como el zinc, plomo y mereurio) son altamente t6xieos para los peees. Los mismos deseehos metab6lieos de los peces entran en soluei6n en el agua del eultivo y son t6xieos para ellos. En eoneentraeiones relativamente bajas (por ejemplo, amoniaeo a 0.5 ppm 0 menor) eiertos deseehos pueden eausar efeetos negativos notables sobre el desarrollo normal y el ereeimiento de los peees. Se debe evitar la aeumulaei6n de exerementos y desperdieios del alimento en el agua del recipiente del eultivo. Clasificacion de los cultivos acuicolas Los eullivos aeuatieos pueden ser elasificados de varias maneras. Una manera es elasifiear los eultivos en tres grupos segun el manejo del sistema. EI manejo de los eultivos extensivos eonsiste simplemente en sembrar los organismos, esperar un tiempo indefinido mientras ereeen, y luego eoseeharlos. Normalmente las produeeiones en los eultivos extensivos no sobrepasan los 1500 kg/ha/ano. Como no hay mueho manejo del eultivo, ni mueha inversi6n en eomprar insumos (alevines, alimentos y fertilizantes), y la inversi6n de capital en las instalaeiones de la finea no es grande, praetieamente eualquier coseeha representara una ganancia en el eultivo extensivo de peees 0 eamarones. Los primeros intentos de eultivar el eamar6n de mar en Ecuador fueron en eultivos extensivos, los euales resultaron ser rentables. Los eultivos intensivos requieren mueho mas manejo y euido. Son eultivos manejados intensivamente con mueha teenologia. Los organismos son sembrados a alta densidad con el fin de aleanzar la maxima produeei6n posible por unidad de agua. Tipieamente los eultivos intensivos son mono-eLiltivos y se emplean alimentos eoneentrados espeeiales y eostosos. Para que los organismos puedan lograr un rapido ereeimiento y para evitar problemas de eontaminaei6n y niveles bajos de oxigeno, se renueva eontinuamente el agua del eultivo y se instalan sistemas de aereaei6n artificial en las unidades de produeci6n. La produeei6n de peees y eamarones en eultivos intensivos son mayores de 3000 kg/ha/ano y pueden aleanzar niveles sup~riores a los 200,000 kg/ha/ano 0 mas! Para los eultivos con produeeiones entre 1500 y 3000 kg/ha/ano se apliea el termino eultivo semi-intensivo. A este nivel de produeei6n, el manejo del eultivo ineluye usar una densidad de siembra moderada, el uso de fertilizantes y posiblemente de algun alimento. Hay mas control de la poblaei6n de animales.y monitoreo de la eaJidad del agua, en eomparaei6n con los eultivos extensivos pero menos de los intensivos. EI prop6sito de los eultivos semi-intensivos es Introducdon incrementar el nivel de produccion sin provocar perturbaciones importantes en la calidad del agua. Gran parte de la produccion de camarones de agua salada en las Americas (Ecuador, Honduras, Mexico) es basada en cultivos manejados semi-intensivamente. La economia y la acuacultura En general, el cultivo de peces y camarones es una actividad rentable. A pesar de esto, muchas compaiifas han fracasado en la acuacultura comercial debido a una variedad de facto res. Algunos de estos facto res son una mala ubicacion del proyecto, una fuente de agua insuficiente en volumen 0 de pobre calidad, disenos defectuosos en su infraestructura, una sobre estimacion de los precios de venta de sus productos, una subestimacion de los costos de produccion, una fluctuacion importante en el precio de venta de su producto, dificultades no previstas en la distribucion de su producto, dificultad en cumplir con los reglamentos y permisos legales que provocaran aumentos en los costos de operacion de la finca, y una fuerte e inesperada competencia de sus rivales. ~Como se estiman los costos de una produccion de peces 0 camarones? Costos variables0 de la produccion. Estos son los costos directamente relacionados con la actividad productiva. Estos varian tfpicamente, segun el nivel de produccion alcanzado. jPor ejemplo, si se logra producir una mayor cantidad de peces en un ano, se supone que se utilizo una mayor cantidad de alimento concentrado en su engorde! EI valor de un insumo es su costa de adquisicion mas cualquier costa adicional y transporte, almacenamiento, modificacion y/o aplicacion. EI costa de un alimento concentrado es su precio de adquisicion, mas el costa de su transporte y algo para su almacenamiento en la finca. Luego habria que sumar un costa por su aplicacion (Le. mana de obra y vehiculo) a cada estanque en el proceso de engordar los peces. Los costos indirectos son incurridos si se produce 0 no en la finca. Los costos indirectos incluyen a los costos de la capital invertida en la infraestructura de la finca (caminos, edificios, estanques, personal administrativo, otros). Esto habria que pagarlo independientemente de producir 0 no en estas instalaciones. A continuacion algunos ejemplos de presupuestos para el cultivo de peces y camarones en diferentes partes del mundo y con diferentes manejos. Introducci6n a la Acuacultura Cuadro 1.2. Presllpuesto parcial para el cultivo de tilapia enJaulas en Lago de Yojoa, Honduras2• La compafiia maneja 48 jaulas de 100 m cada una en ciclos de 10 meses de duraci6n (= un cicio productivo por ano). Descripci6n: Unidadesy numero: Costo unitario USD: Costo total porciclo: Costas variables: Alevines (12 g c.u.) 233,280 0.065 C.u. 15,163.20 Alimentaci6n (ICA = 2.0/1.0) 183,000 kg 0.4621kg 84,540.67 Mana de obra (perrnanente) tres personas 150.00/mes 4500.00 Mano de obra (eventuales) varios 3.00/dia 600.00 Total costas: 104,803.87 Ingresos: 41,885 kg 1.65 69,110.95 Cosecha 1 31,455 kg 1.65 51,900.76 Cosecha 2 16,376 kg 1.65 27,020.82 Cosecha 3 Remanentes 840 kg Total = 90,556 kg 1.28 1074.95 Total ingresos: 149,107.49 Ganancia (I-CV) = 44,303.62 % de rentabilidad (I-CV)/CV = 42% 2 Informacion tomada de: TANAKA, Willy. 2003. Analisis economico de la produccion de tilapia en jaulas en Lago Yojoa, Honduras. Proyecto Especial de Graduacion. Escuela Agricola Panamericana. Honduras. Introducci6n Cuadro 1.3. Presupuesto de producci6n para la tilapia en un cicio de 240 dias duraci6n. Descripci6n Unidad Valor un ita rio USD Cantidad Valor total Venta: tilapia viva kg 2.00 1000 2000.00 Costos variables: Alevines (supervivencia =80%) c.u. 0.02 1300 26.00 Agua (bomba con motor electrico) Quimicos hora 0.25 60 25.00 Cal kg 0.05 100 5.00 Urea kg 0.20 40 8.00 Alimento (28% PC; ICA =1.6) kg 0.44 1600 704.00 Mano de obra (vario§j trabajos) dia 5.50 75 412.50 Equipos dia 0.40 80 32.00 Electricidad kw.h 30.00 Vehiculo + combustible Otros km 0.32 40 12.80 Total costos variables (CV) = 1255.30 Costos fijos: Depreciaciones Estanque (500 m2 ) ario 150 0.67 100.00 Equipos (analisis de agua, redes) dia 0.10 240 24.00 Vehiculo ario 1500.00 0.03 45.00 Edificios 10.00 Otros 10.00 Total costos fijos (CF)-= 189.00 Costos totales: 1444.30 Ganancia =V - CT = % ganancia =V - CT/CT X 100 = 555.70 38.5% Introducci6n 0 10 Acuacultura Cuadro 1.4. Presupuesto de produccion en USD para el cultivo de tilapia en un sistema de recirculacion del agua en el estado de Dakota del Norte, USA. Para este ejemplo las instalaciones de la tinca incluyen un editicio de 75 x 90 pies con pared de 14 pies y aislamiento termico, y un estanque para recibir los efluentes, valorado todo en USD 63,750.00, depreciado durante 20 arios. Los equipos incluyen los tanques para el cultivo de peces (nueve tanques circulares de 46" de profundidad y 20 pies de diametro), bornbas, 'fIItros y equipos para monitorear la calidad del agua, valoradotodo en USD 111,250.00 depreciado en cinco arios. Descripcion: Presupuesto economico USD Presupuesto efectivo USD Venta de peces = 80,000 Ib @ 1.12/1b 88000.00 88000.00 Costos variables: Alevines @ 0.10 c.u. Alimento @ 0.23/1b Electricidad Intereses Total CV 5413.00 27,617.00 15,515.00 4733.00 53,277.00 5413.00 27,617.00 15,515.00 4733.00 53,277.00 Costos fijos: Equipos Edificio y estanque Depreciacion Total CF 4450.00 2550.00 25,438.00 32,438.00 4450.00 2550.00 0.00 7000.00 Costos totales (CV + CF) = 85,715.00 60,277.00 Ganancia = 2285.00 27723.00 http:111,250.00 http:63,750.00 Introdueci6n Cuadro 1.5. Comparacion del manejo integrado e intensivo para el pre-engorde de alevines de tilapia en Zamorano.3 4 Manejo ManejoI I Descripcion Integrado intensivo Densidad de siembra 31m2 31m2 I Supervivencia 64% 90% . Peso inicial 0.60 g = 0.60 g 38 g 105 g Peso promedio final 103 kgGanancia biomasa estanque 200 kg. $2.80Costo estimado producir un kg $1.70 Algunas recomendaciones 0 consejos: Para tener exito en el cultivo de especies acuaticas, se debe tomar en cuenta factores 0 consideraciones como: 1. el mercado con todas sus variables 2. la fuente de agua a usar 3. fuentes de financiamiento 4. calidad consistente del producto a comercializar 5. monitoreo sanitario y control de enfermedades 6. evaluaci6n y mejoramiento de las lineas geneticas 7. calidad del alimento y su pre,cio/costo 3 Cada cultivo se lIevo a cabo en un estanque de 1000 m2 de espejo de agua y durante 140 dias. 4 Informacion tomada de: SUAZO, A. 2002, Cultivo combinado de tilapia en jaulas y alevines en un estanque integrado con cerdos, P~oyecto Especial de Graduacion, Escuela Agricola Panamericana, Honduras: y TREJO, A. 2002, Cultivo combinado de tilapia en jaulas y alevines en un estanque bajo un manejo intensivo, Proyecto Especial de Graduacion, Escuela Agricola Panamericana, Honduras. Introducci6n 0 10 Acuacultura Referencias J\VAULT, J.W. 1996. Fundamentals of Aquaculture: a step-by.step guide to commercial aquaculture. AVA Publishing Company, Baton Rouge, Louisiana, USA. 889 pp. EI libro contiene mucha informacion sobre los fundamentos de la acuacultura comercial. EGNA, H. S. and C.E. BOYD. 1997. Dynamics of Pond Aquaculture. CRC Press LLG, New York, USA. 437 pp. Recopilacion de una enorme cantidad de informacion sobre el cultivo de peces, especialmente la tilapia, en sistemas manejados con la fertilizacion organico. STICKNEY,R.H. 1979. Principles of warmwater aquaculture. John Wiley & Sons, New York, USA 375 pp. Buena fuente de informacion general sobre la acuacultura y los prjncipios de la produccion de peces y otras especies acuaticas. SWANN, L., J. BROWN, S. KATZ and R.MERZDORF. 1998. Getting Started in Freshwater Aquaculture. North Central Regional Aquaculture Center (NCRAC), Department of Agriculture Cooperative State Research, Education and Extension Service (CSREES) and the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). 208 pp. Excelente manual para personas interesadas en comenzar en la acuacultura comercial. EI folleto viene con un disco CD con archivos utiles en la planificacion y toma de decisiones. Capitulo 2. Construcci6n de Estanques Los organismos acuaticos pueden ser cultivados en una gran variedad de recipientes de tamanos y formas variables. Probablemente el tipo mas anti guo y comun aun hoy dia, son los estanques construidos con diques de tierra. Son faciles y baratos de construir, y bien hechos, pueden servir para 15 anos 0 mas. Ademas, son muy product~vos y no requieren mayores gastos en mantenimiento. EI diccionario de La Real Academia Espanola define "estanque" como "una balsa construida para remansar 0 recoger el agua, con fines utilitarios, como proveer el riego, criar peces y de ornato." Segun la misma fuente de informacion, una "laguna" es un "deposito natural de agua, generalmente dulce, y de dimensiones menores que un lago." En la acuacultura construimos estanques, y raras veces una laguna se adapta al cultivo de peces. Figura 2.1. La bordade un estanque (25 ha espejo de agua) para el cultivo de camarones de mar. La borda esta sembrada con arboles de mangle. EI ancho del dique permite el paso de vehfculos y la grama protege el suelo de la erosion. Introducci6n a 10 Acuacultura Pero l.,por que necesitamos construir estanques? Debido a que es necesario que el recipiente reuna algunas caracteristicas especiales para que pueda ser utilizado en al produccion eficiente de peces cultivados. En primer lugar, el recipiente tiene que tener un sistema de drenaje para poder vaciarlo completamente cuando sea necesario. Por ejemplo, con frecuencia al terminar un cultivo, se realiza la cosecha total de peces por drenar completa mente el estanque. Tener el estanque sin agua durante unos dras entre los ciclos de produccion permite una oxidacion parcial de la materia orgtmica acumulada en los sedimentos del fondo. Esto contribuye a crear mejores y mas sanas condiciqnes para el proximo cicio de produccion. En algunas fincas los fondos en seeo son encalados y tratados con agua clorinada para promover condiciones alcalinas y la eliminacion de micro-organismos patogenos potenciales para los peces 0 camarones. Ademas, el fondo del estanque debe estar libre de obstaculos, como los troncos y piedras. Cualquier obstaculo fisico interferiria con el manejo normal del cultivo (trabajo con los chinchorros y otras redes). EI fondo del estanque debe tener un desnivel suave y uniforme hacia el tubo de evacuacion permitiendo su vaciado completo. Debe haber un sistema para controlar y regular la entrada de agua al estanque. EI tubo 0 canal de entrada debe estar en proporcion al area y volumen del agua en el sistema. Por ejemplo, no se colocaria una valvula y tubo de entrada de 15cm de diametro para lIenar un tanque con 100m3 de volumen. Tampoco se colocaria un tubo de 10cm de diametro para la entrada de agua en un estanque de 15ha de extension. Para un manejo adecuado de los cultivos se requiere una infra estructura que permita lIenar y vaciar cada estanque en un tiempo razonable. ASI pues, no es cualquier recipiente que puede servir para criar y engordar peces 0 camarones. Planeamiento y construcci6n Planeamiento. Los siguientes son ICd pasos mas importantes en el plane amiento y construccion de un est ~nque formado con diques de tierra. Estos son pasos muy importantes para establecer un proyecto exitoso y rentable. Muchos de los defectos 0 problemas en. proyectos acuicolas tienen su origen en una planificacion erronea, 0 en una mala construccion de los estanques. ® . r--- --------- - ---- ~~ -- '.18 ,; '." .) •• ,,,." < ' Construcci6n de Estanques La etapa de planeamiento es probablemente ,Ia etapa mas importante para una persona que piensa empezar un proyecto acuicola. Los estanques bien planeados y situ ados en lugares adecuados resultan mas econ6micos en cuanto su construcci6n, mas faciles de manejar, y mas productivos. AI seleccionar un sitio para la construcci6n de estanques, se busca un lugar que reuna las siguientes caracteristicas. 1. Fuente de agua: el terreno escogido debe contar con una fuente de . agua, preferiblemente permanente durante todo el ane, de cantidad suficiente, y de una calidad adecuada. EI agua representa el ingrediente principal del cultivo. La cantidad y calidad del agua requeridas, dependeran en la especie a cultivar y del tipo de manejo empleado en los sistemas de producci6n. Se puede aprovechar de las aguas subterraneas (pozos y manantiales) que tienen las'ventajas de no traer peces nativos ni contaminantes, normalmente. Sus desventajas son que comunmente tiene que bombear el agua, y es agua que contiene muchos minerales y poco oxigeno en soluci6n. Las aguas superficiales (de quebradas, arroyos, rios y lagos) traen peces nativos y pueden ser contaminadas facilmente. Existe la posibilidad de manejar el agua superficial por gravedad, 'y usualmente tiene cierta concentraci6n de oxigeno en soluci6n. No es aceptable utilizar agua potable en proyectos piscicolas. 2. Un suelo arcilloso: EI terreno escogido debe tener un suelo impermeable conteniendo entre 15 a 20% de arcilla. Para formar diques fuertes, resistentes e impermeables, se requiere trabajar en un suelo arcilloso. La cantidad de arcilla en el suelo para formar los diques es algo sujetivo. Esta recomendaci6n puede variar mucho, de lugar a lugar, y mejor consulte con un profesional que conozca los suelos locales. Evite lugares donde hay capas de grava y arena, tambien los pedregales. EI suelo utilizado en la construcci6n de los estanques debe ser de tal calidad para retener el agua y no permitir su filtraci6n. 3. EI terreno escogido debe contar con una topograffa adaptable a la construcci6n de estanques. En lugares quebrados, los estanques tienen que ser pequefios para evitar mayores movimientos de tierra, y consecuentemente, elevados gastos de construcci6n. EI sitio ideal tendra un desnivel uniforme entre 0.5 y 1.0%. Asi la tierra que se excava en la parte superior sera utilizada al formar los diques en la parte inferior del terreno. En terrenos pianos (con cero desnivel) la tierra excavada se emplea en levantar un dique perimetral. Infroducci6n a 10 Acuacultura EI gasto mayor en la construcci6n de un estanque es en el movimiento de la tierra. Cualquier factor que reduzca el total de tierra movida al formar los diques representara Lin ahorro. Es mucho mejor hacer bien los diques que intentar reparar uno ya formado. Para mover 0 transportar tierra en distancias menores de 50m se puede utilizar un tractor de orugas tipo "caterpilar". Para distancias mayores, se recomienda usar una maquinaria especializada, tipo moto-niveladora ("dirt buggy") para cargar y transportar la tierra. Construcci6n. Con el sitio seleccionado, se puede seguir con los siguientes pasos de la construcci6n: ·1. Destronconar y limpiar el area. Es necesario limpiar completamente el area de trabajo. Hay que remover los arboles con sus troncos y raices, ademas, la capa superficial del suelo. Este suelo puede ser amontonado fuera del sitio de construcci6n para ser colocado nuevamente sobre la corona del dique al terminar su construcci6n. 2. Hacer el estudio topografico. Ahora con el sitio de construcci6n limpio, se puede proceder con el estudio topografico. Proceda a tomar los desniveles en todo el sitio para poder ubicar en el croquis, los diques y determinar la altura de relleno para cada uno. 3. Estacar el area de construcci6n. Coloque estacas para indicar la altura de cada dique, el ancho de su corona y base. Asi el operador del tractor sabra las dimensiones del dique y podra trabajar mas eficientemente. La eficiencia y experiencia del operador de la maquinaria tienen mucho que ver con los costos de construcci6n de los estanques. 4. Instalaci6n de la tuberia del drenaje. Antes de formar el dique, es necesario instalar la tuberia del drenaje. Estos tubos atravesaran todo el ancho de la base del dique. Se puede instalar tubos de concreto, hierro, PVC u otro material. Lo importante es usar un tubo resistente y fuerte, y que sea de un diametro proporcional al volumen de agua a mover y de un costo razonable. En el disefio de drenajes de gran dimensi6n, con tuberia mayor de 1.0m de diametro, el conducto de agua sera, casi obligatoria mente, de concreto. En planear la construcci6n de estanques pequefios, con superficies menores de unos 5000 m2, se recomienda trabajar con tubos de PVC. Es un materialliviano y facil de maniobrar. No necesita ni fontaneros ni albafiiles para su instalaci6n y son tubos bastante duraderos. Consfrucci6n de Esfanques Los tubos deben tener collares de concreto cada 5 metros para evitar la filtracion del agua por su exterior. Se coloca un coda de 90° en el extremo del tubo en el interior del estanque. EI coda se coloca en pOSicion vertical, sin aplicar pegamento. Luego, se inserta un pedazo de tubo al codo. Este pedazovertical determinara la profundidad que tendra el agua aillenarse el estanque. Para vaciar parcialmente la laguna, se puede inclinar el tubo de su pOSicion vertical (como que el coda no esta fijo), as! logrando bajar el nivel del agua del estanque. Este arreglo (codo y pedazo vertical de tubo) puede ser colocado en el exterior del estanque. En esa posicion estara accesible a cualquier persona y asi, cual~ quier persona pueda vaciar su estanque. La caja de monje es el tipo clasico de compuerta de los estanques. Consiste en una caja de tres paredes sobre una base, todas de concreto. La cuarta pared es formada colocando tablas de madera en las ranuras de los lados laterales. As! la altura de las tablas (con un relleno de arcilla en medio de elias) determina hasta donde lIegara el agua. Para vaciar el estanque, se quitan las tablas hasta lIegar al nivel deseado. La caja de monje es una compuerta de construccion sencilla y facil de manejar. Figura 2.2. Un estanque hecho a mana cerca de los manglares. ~..i.'~..··.· ... ~ Introducci6n 0 10 Acuacultura Vista Lateral Tubo vertical de rebalse ---. .--'~-- .--- .,--..._-- .----... Figura 2.3. Instalaci6n de un sistema de drenaje con tubos de PVC para regular el nivel de agua y poder vaciar un estanque. 5. Formaci6n de los diques. Con unos calculos de geometria basica, se puede estimar el volumen total de tierra necesaria para formar los diques. Debe agregar un 10% adicional al volumen calculado por el efecto de la compactaci6n. EI lado mojado del dique (interior) debe tener un talud de 3:1 con respecto a su altura. EI lado seco puede tener un 2:1 de talud. Estos taludes pueden ser modificados segOn el tipo de suelo usado en formar los diques y tomando en cuenta los Ifmites financieros del proyecto. Los taludes mas suaves requieren un mayor movimiento de tierra, y como consecuencia, son mas costosos. EI ancho de la corona (0 cresta) sera de 2.5 metros como minimo. Sera de 4 metros 0 mas si quiere pasarlo en carro. AI formar los diques, hay que compactar cada capa de 20cm de suelo con el tractor de oruga 0 manual mente. EI suelo arcilloso muy seco no se compacta bien ni el suelo arcilloso muy hOmedo. EI primero forma terrones y polvo seco y el segundo hace lodo. Para poder compactar bien, el material debe tener algo de humedad pero no demasiado. Es mejor construir los estanques durante la epoca seca del ario y aplicar agua durante la formaci6n y compactaci6n de los diques, segOn sea necesario. "------------- ~------------------------ --------~ ------ - Construed6n de Estanques La obra muerta (altura del dique que sobrepasa el nivel normal de agua en el estanque) debe ser como minimo 20cm en estanques pequetios y alcanzara mas de un metro en lagos artiticiales grandes (50 a 100 hectareas de extensi6n). Tablas Vista Superior Figura 2.4. Drenaje tipo "caja de monje." La caja de tre~ paredes es de tacil construcci6n y manejo, y permite un buen control sobre el agua en el estanque. Figura 2.5. Anatomia de un dique en secci6n. Introducci6n 0 10 Acuacultura 6. Arreglos manuales. AI terminar la construcci6n de los diques, siempre son necesarios algunos trabajos manuales. Hay que arreglar bien el talud, compactar, nivelar y rellenar en diferentes lugares, recoger basura y materiales de construcci6n, y hacer otros trabajos. 7. Sembrar grama sobre la corona y talud seco. Para estanques formados en tierra dulce, cuanto antes hay que sembrar grama sobre la corona y todo el lado seco del dique (talud exterior). La vegetaci6n ayudara a evitar la erosi6n del suelo y protegera el dique por muchos arios. Se recomienda el Paspalum notatum como una especie local adecuada para engramar a los dique. Es una graminea de rapido crecimiento, la planta no es muy alta, compite bien can las malezas y resiste el pisoteo. Recomendaciones generales Para terminar esta secci6n, se presentan a continuaci6n algunas recomen daciones generales sobre la construcci6n de estanques: • Los estanques no deben ser ni muy profundos ni muy superficiales. La profundidad del agua tiene muy poca relaci6n con la productividad del estanque y partes profundas interfieren con el manejo del cultivo. Los lugares de aguas superficiales son propicios para el crecimiento de las malezas acuaticas. Se recomienda profundidades de agua entre 75 y 175cm en un estanque planeado y construido para la piscicultura. • Es mejor diseriar todos los estanques con el mismo ancho, asi usted puede comprar una sola red que servira en todos. • EI sistema de drenaje debe permitir la salida primero del agua del fondo. Este es el agua con la menor concentraci6n de oxigeno disuelto y con la mayor concentraci6n de los desechos metab6licos del cultivo. Con este arreglo, al renovar el agua del cultivo, se eliminaria primero el agua del fondo, dejando el agua superficial con su mayor contenido de oxfgeno disuelto y comunidad de organismos beneficos (plancton) en el estanque. • En la construcci6n de estanques, la experiencia vale de mucho. Es recomendable consultar con personas experimentadas en este trabajo. • Se recomienda realizar una visita a cada estanque diariamente. Se debe revisar los diques para detectar cualquier 'filtraci6n de agua. Ademas, sirve para regular la cantidad de agua entrando en cada cultivo. EI mejor momenta para visitar los estanques es en la madru~ada del dia. Construcci6n de Istanques • Mantenga cortada la vegetaci6n alrededor de cada estanque. Este detalle facilitara los trabajos rutinarios en el manejo de cada cultivo. Elimine las malezas de los diques, especial mente las especies con espinas. • l.Es mejor construir estanques grandes 0 pequenos? Los estanques pequenos son mas faciles de manejar. Su costa de construcci6n por unidad superficial de agua es mayor y se pierde mucho campo en la construcci6n de los diques. • Los estanques grandes son mas econ6micos en construir (por unidad de area superficial de agua) y se pierde menos area del terreno en la formaci6n de los diques. EI manejo de los estanques grandes es, frecuentemente, mas dificil que manejar estanques pequenos, y a veces requiere equipos especiales y costosos. • Como regia general, con un manejo mas intensivo del cultivo de peces, el area de espejo de agua del estanque sera menor. Los cultivos intensivos requieren de un manejo estricto de la calidad del agua para cuidar el bienestar de los organismos. Este tipo de control no es posible empleando estanques de grandes dimensiones (por ejemplo en estanques mayores de un hectarea de area superficial). Ordinariamente, los cultivos intensivos de peces se !levan a cabo en unidades de 4000 m2 0 menQs de area. Figura 2.6. Un dique bajo construcci6n. A la izquierda se ve una serie de canales revestidos de concreto, cada uno de 500 m2 de area, para el cultivo intensivo de peces. Introducci6n 0 10 Acuacultura Figura 2.7. La vista de canales revestidos de concreto utilizados en el cultivo intensivo de peces. Las personas estan paradas por la entrada de agua del canal. EI recambio de agua es equivalente a unos 200 a 300% por hora en cada unidad de producci6n. Figura 2.8. Unos estanques revestidos par Iilmina de plilstico. Construcd6n de Esfanques Cultivo de peces en jaulas Los peces y otros organismos acuaticos pueden ser cultivados en jaulas de varias formas y tamanos. EI uso de jaulas permite cultivar peces en cuerpos naturales 0 artificiales de agua que no sirven para otro tipo de acuacultura. Las jaulas pueden ser fabricadas de una variedad de materiales naturales y sinteticos. Los materiales sinteticos tipicamente son importados, tienen precios elevados, y pueden durar muchos anos en el agua. Los materiales locales son mayormente naturales (bambO u otra madera), de precio c6modo, pero que tienen una duraci6n limitada en el agua. Los lados y el fondo de la jaula, hechos de malla 0 reglas de madera, dejan pasarel agua, retienen los peces de cultivo adentro y mantienen los peces silvestres afuera. No todas las especies de peces se adaptan a las condiciones de la jaula. La tilapia, carpa y varias especies de siiOros son peces que si se adaptan con facilidad al confinamiento en una jaula. La ubicaci6n de las jaulas es un punto importante. EI oleaje y las corrientes fuertes de agua pueden danar las jaulas fisicamente. Las aguas ricas en nutrientes y algas (= aguas verdes) pueden contribuir significativamente a la nutrici6n de los peces omnivoros. Tipicamente el crecimiento de los peces en las jaulas depende casi exclusivamente en la calidad y cantidad de la dieta artificial ofrecida. Como que la jaula limita el movimiento de los peces, practicamente toda su nutrici6n proviene del alimento concentrado que consumen. Es muy importante utilizar alimentos fabricados fisicamente en pfldoras 0 comprimidos ("pelets"), no en forma de pdTvo, en cultivo de peces en jaulas. Una fracci6n de los alimentos polverizados, y tambien de los peletizados, puede pasar por la malla y salir de la jaula. Es facil para un ladr6n sacar una jaula de un lago y lIevarse todos los peces. Tambien, una ruptura 0 dano fisico en la malla puede resultar en el escape de los peces y una perdida econ6mica importante para el piscicultor. Generalmente por debajo de una jaula se acumula alimento no consumido y material fecal de los peces. Esta acumulaci6n de materia organica puede provocar cambios importantes en la comunidad del bentos y resultar en un proceso de eutroficaci6n de las aguas locales. . -..'"... \ "27'.~ "'- , Introducci6n 0 10 Acuacultura Figura 2.9. Foto de una plataforma rodeada por jaulas comerciales para el cultivo de tilapia. Cada jaula tiene un espacio util de aproximadamente 100 m 3 para engordar tilapia hasta unos 500 g peso promedio en ciclos de 10 meses. Construcci6n de Estanques ~nt~"~o Plastic Netting for Aquaculture 7300 49th Avenue North Minneapolis. MN 55428 Phoile: 1-(612)-971·0071 . Or 1·800-328-8456 Fax: 1-(612)-971·0872 info@lntemelplasllcnet.oom ~~"'" , - . 3/4" MESH Figura 2.10. Una fotografia de mallas de plastico de varias medidas utiles en la fabricaci6n de jaulas para el cultivo de peces. Estas mallas tienen precios en el rango de USD 40 a 90 por cada rollo de 1.20 x 16 m. mailto:info@lntemelplasllcnet.oom Introducci6n 0 10 Acuacultura Referencias BRIDGER, C.J. and B.A. COSTA-PIERCE, editors. 2003. Open Ocean Aqua culture: From Research to Commercial Reality. The World Aquaculture Society, Baton Rouge, Louisiana, USA. 351 pp. Un excelente compendio de informaci6n util y actualizada sobre la acuacultura en el mar abierto. CHRISTIANSEN, M.S. 1989. Techniques and Economics of Intensive Cultivation of Jelawat and Lempan Carp in Floating Cages: a Handbook for Extension Workers and Farmers. Deusche Gesellschaft fur Zusammenarbeit (GTZ), Postfach 5180, 0-6236 Eschborn 1, Germany. 138 pp. Un folleto que trata de las tecnicas en Asia para el cultivo de peces nativos en jaulas. SHILO, M. and S. SARIG (editors). 1989. Fish Culture in Warm Water Systems: Problems and Trends. CRC Press, Boca Rat6n, Florida, USA. 259 pp. Este libro es un compendio de informaci6n sobre el cultivo de peces en sistmas manejados con agua calida, con ejemplos de Israel y otras partes del mundo. Capitulo 3. Calidad del Agua La calidad del agua incluye todos los variables fisicos, quimicos y biologicos que influyen en la produccion de especies acuaticas. Las practicas de manejo de cultivos de peces y camarones tienen como objetivo mantener las condiciones quimicas y biologicas (concentraciones de nutrimentos en el agua, una f1oracion de algas, la densidad de siembra, etc.) adecuadas en el medio. A NEVER ENDING STREAM OF FRESH TUMIA FROM THE GARDEN OF EDEN >';""".:1, -"'!":d J" ':,_ 'n, ',',,' ",II (.:" j·.1!""" ,! ••,' _,,~,.,: \!. ,.;01,·,,, 'vn". ..,.j",l' ''''''l'L\ "'''''-'''';::r'''rr.'" "j' ~ ..... "','." :~ \', ." 1'". ·1 Los factores fisicos relacionados con el tiempo y clima son poco controlables en la produccion agricola. Para diferenciar entre los dos terminos, "tiempo" incluye los cambios atmosfericos en periodos cortos de tiempo (dia a dia) y el "clima" trata de los patrones principales de cambio a largo plazo, de 12 meses 0 mas. Esto ultimo, senala la importancia de la seleccion del sitio (Iatitud, temperatura promedia anual, patrones de precipitacion, etc.) y de la especie para cultivar, en hacer la planificacion de un proyecto nuevo y en programar el manejo de los cultivos. EI buen crecimiento de los organismos acuaticos depende en gran parte en la calidad del agua del cultivo. Multiples factores pueden interactuar (o raramente, actuar solos) para alterar las propiedades fisico-quimicas del agua. Un cambio repentino de la temperatura 0 de la concentracion de oxigeno disuelto en el agua (por ejemplo, durante el transporte de los alevines 0 de post-larvas de camaron) puede resultar en una mortalidad masiva de los animates. Cambios menos drasticos pueden afectar la capacidad de los organismos de resistir los patogenos que siempre estan presentes en et agua del cultivo. Problemas cr6nicos con condiciones sub-optimas resultaran en un ritmo lento de crecimiento y una mayor tasa de mortalidad, tanto de los peces como de los camarones cultivados. Para lograr una buena producci6n, es necesario mantener las condiciones ambientales del agua dentro de los limites de tolerancia para la especie siendo cultivada. Se lograra una producci6n maxima cuando todos los factores que influyen sobre el desarrollo del organismo se acercan a su punto 6ptimo (con "condiciones 6ptimas"). Introducci6n a fa Acuacultura La decisi6n de emplear 0 no una practica cultural en el manejo de un cultivo debe ser tomada sobre una base de informaci6n cuantitativa y confiable. EI analisis peri6dico del agua, permite acumular datos importantes que describen las condiciones actuales, y que pueden indicar los futuros cambios en la calidad del agua del cultivo. iEI agua es un liquido fascinante! Tiene propiedades fisico-qulmicas y caracteristicas inusuales y bien estudiadas. Las propiedades del agua de mayor interes en la acuacultura se relacionan con los cam bios en su temperatura y estado fisico, los cuales ocurren segun su contenido de energia. Ademas, varias propiedades qulmicas del agua tienen que ver con la concentraci6n de gas en soluci6n (oxlgeno y bi6xido de carbono) y otros parametros importantes en el manejo de los cultivos. A continuaci6n, se desarrolla una discusi6n breve sobre las propiedades flsico-qulmicas del agua y los parametros de calidad de agua en el contexto de la acuacultura: 1. los estados fisicos del agua y la energia 2. la temperatura del agua 3. el pH del agua 4. la concentraci6n de oxigeno disuelto en el agua 5. la concentraci6n del bi6xido de carbono en el agua 6. la concentraci6n de amonlaco (amonio no ionizado) 7. la alcalinidad y dureza del agua 8. la salinidad del agua Los estados fisicos del agua y la energia EI agua tiene que absorber una gran cantidad de energia para subir su temperatura. Los cambios del estado flsico del agua involucran la transferencia de grandes cantidades de energla. Algunas de las propiedades flsico-quimicas y caracterlsticas de la molecula de agua son: Calor especifico del agua = 1 g-cal/gfC. EI calor especi"fico de una sustancia es la cantidad de energia necesaria para cambiar su . temperatura. EI agua tiene una gran capacidad de absorber y almacenar calor (== energla). Los cambios en la temperatura del agua son lentos y los organismos acuaticos estan adaptados a vivir con temperaturas estables. EI aire tiene un calor especlfico mucho menor que el agua y su temperatura fluctua en mayor grado y en menos tiempo. Maxima densidad del agua =1 g/cm3'@ 4° C. La densidad es la masa de una sustancia con relaci6n asu volumen, normalmente expresada como g/cm3. EI agua es inusual porque alcanza su mayor densidad a los 4° C, antes de congelarse 0 convertirse en s6lido. Asi, el hielo es menos dense que el agua Jiquida, y por eso el hielo flota. La densidad del agua varia segun su temperatura. A mayor temperatura las moleculas se mueven mas y se reduce su densidad. Agua con sal es mas densa que el agua dulce. Calidad del Agua Cuadro 3.1. La temperatura del agua pura sin aire y su densidad. Temperatura Densidad agua (OC) (g/ml) 0.00 0.99987 3.98 1.00000 5.00 0.99999 10.00 0.99973 15.00 0.99913 20.00 0.99823 25.00 0.99707. 30.00 0.99567 35.00 0.99406 40.00 0.99224 100.00 0.95838 Calor latente de vaporizacion del agua = 540 cal/g (a 100° C). EI calor latente de vaporizacion es la cantidad de energia necesaria, a temperatura constante, para evaporizar una unidad de la sustancia. EI agua tiene un valor muy elevada debido a los multiples enlaces de hidrogeno form ados entre las moleculas. As!, el agua absorbe una enorme cantidad de energfa radiante del Sol, de la cual, una gran fraccion es utilizada en el proceso de evaporacion, no en cambiar su temperatura. La energfa sirve para romper los enlaces de hidrogeno y convertir el agua liquida en vapor. La salinidad del agua tiende a subir su punto de ebullicion. Calor latente de fusion =80 cal/g (a 0° C). EI calor latente de fusion es la cantidad de energia absorbida par una sustancia en cambiar su estado fisico de solido a liquido, a temperatura constante. La salinidad y la presencia de particulas en suspension, 0 sustancias en solucion, tienden a bajar el punto de congelacion del agua. Por ejemplo, el agua de mar, conteniendo 35,000 9 de sal/m3, forma hielo a-2° C. \ EI agua es considerad' ! como " un "solvente universal". La gran mayor!a de las sustancias quimicas conocidas son solubles en el agua. EI agua es uno de los pocos compuestos inorganicos que, a temperaturas ambientales normales, es un liquido. La evidencia cientifica indica que la vida en este mundo se origino en un medio acuoso. EI agua es el mayor, 0 principal, componente de nuestro cuerpo, y de los cuerpos de todo ser vivo. Infroducci6n 0 10 Acuacultura La temperatura del agua Cuando se evalua la temperatura de alguna sustancia, se esta midiendo [a cantidad de energia que contiene. Las sustancias mas calientes contienen mas energia. A enfriarse, la sustancia pierde energia, 10 cual es percibido, como "bajar su temperatura. En cuerpos naturales de agua los cambios de temperatura son graduales debido a valor elevado del calor especifico del agua. Los peces y camarones son considerados como organismos heterotermicos 0 poiquilotermicos1 (= de sangre fria). Ellos no pueden mantener una temperatura elevada y constante en sus cuerpos. Asi, la temperatura de sus cuerpos es una reflexion de la temperatura del agua donde viven. La temperatura corporal de peces y camarones influye en gran parte en su tasa metabolica y ritmo de crecimiento. Ademas, son animales adaptados a medios que sufren cambios graduales de temperatura. Los peces y camarones tropicales, 0 de lugares calidos, desarrollan mejor en agua con una temperatura entre 25-32° C. En lugares con climas tropicales 0 subtropicales, la temperatura del agua se mantiene dentro de este rango durante todo, 0 durante la mayor parte, de cad a ano. Debajo de 23° C su desarrollo es lento 0 retardado debido a un descenso en su tasa metabolica. Cuando la temperatura del agua sobrepasa los 32° C, los peces y camarones tendran metabolismos muy acelerados. Aunque su crecimiento puede ser muy rapido, el agua caliente no tiene mucha capacidad de mantener oxigeno en solucion. Esto en yuxtaposicion con que es un momenta cuando el pez 0 camaron requiere una gran cantidad de oxigeno para sostener su tasa elevada de metabolismo. EI agua de un estanque se calienta durante las horas del dia al recibir energia radiante del Sol. EI calentamiento del agua ocurre en su superficie. En dias con mucha insolacion (dfas calientes), el agua superficial de los estanques puede alcanzar temperaturas encima de 35° C. Normalmente las aguas mas profundas del estanque no se calientan tanto. Una temperatura de 35° C esta por encima del limite de tolerancia para muchas especies acuaticas. Los peces y camarones pueden evitar las elevadas temperaturas de Is superficie por nadar en las aguas mas profundas del estanque. En general, los peces y camarones no resisten cambios bruscos en la temperatura del agua. Este hecho tiene especial importancia durante el transporte 0 traslado de los animales. AI pasarlos de un recipiente a otro, una diferencia de tan solo 5° C en el agua puede causar una tension fisiologica 0 "estres" entre los organismos, 0 resultar en una mortalidad parcial 0 masiva de ellos. Es necesario aclimatar los peces y camarones, dandoles tiempo para adaptar a las nuevas condiciones del agua. EI efecto de un cambio brusco de I Algunos peces pueden mantener una temperatura constante en su cuerpo superior a la temperatura ambiental, como por ejemplo, el atun. ----- ----- - --- -- -- ---- - - - --- - - Calidad del Agua temperatura es mas notable cuando se mueven animales de aguas frias a aguas mas calientes. EI oxigeno disuelto2 Los peces y camarones respiran el oxigeno molecular (02) disuelto en el agua. La concentracion de oxigeno en solucion en el agua de un estanque puede ser considerada como el para metro variable mas importante en la acuacultura. De much as maneras, el nivel de oxigeno en solucion es el mejor indicador del estado general del cultivo acuicola. Es importante saber la cantidad de oxigeno en solucion en el agua del cultivo y entender los multiples factores y sus interacciones que determinan e influyen en esta concentracion. ,AI subir la temperatura del agua, este liquido pierde, poco a poco, su capacidad de mantener gas en solucion. Entonces, es mas frecuente tener problemas con concentraciones insuficientes de oxigeno durante la epoca mas caliente del ano cuando sube la temperatura del agua. La solubilidad del oxigeno en el agua disminuye mientras baja la presion atmosferica. Es decir, a alturas mayores (sobre el nivel de mar) el agua puede mantener menores cantidades de gas en solucion. EI oxigeno se mantiene en soluci6n en el agua debido a la presion atmosferica y la presion parcial de oxigeno como componente del aire. Con menos presion atmosferica, hay menos fuerza para mantener el gas en el agua. Ademas, incrementos en la salinidad del agua disminuyen su capacidad de tener gas en solucion. Las moleculas de sal ocupan lugares en el agua donde pueden estar presentes las moleculas de oxigeno. Como consecuencia, el agua de mar tiene una menor capacidad de mantener un gas en solucion que el agua dulce. Para resLimir los puntos importantes, los problemas con niveles bajos de oxigeno en el agua se presentan mas frecuentemente durante la epoca mas caliente del ano, en lugares de mayores elevacion, y con una mayor cantidad de sal en solucion en el agua. Todos estos factores influyen en la solubilidad de oxigeno en el agua. 2 La concentracion de oxigeno disuelto en el agua se mide 0 se expresa en varias formas. La mas comun es como "partes por millon" (ppm), la cual es equivalente a 1 mg por litor 0 a 1 gramo por m3 de agua. -V Introducci6n 0 10 Acuacultura Cuadro 3.2. La solubilidad del oxigeno molecular en agua a diferente temperatura. °c ppm°C ppm °c ppm °c ppm 11 10.670 14.16 22 8.53 33 7.22 12 10.431 13.77 23 8.38 34 7.13 2 13.40 13 10.20 24 35 7.04 25 ~:~~\3 13.05 14 9.98 15 9.764 12.70 26 7.99 5 12.37 16 9.56 27 7.86 17 9.37 28 7.756 12.06 7 11.76 18 9.18 29 7.64 30 7.538 11.47 19 9.01 20 8.84 31 7.429 11.19 I10 10.92 21 8.68 32 7.32 i Figura 3.2. La reacci6n resumida para la fotosintesis y la respiraci6n aer6bica. Ambos procesos son importantes para determinar la concentraci6n de oxigenodisuelto en un cuerpo de agua. Ca/idad del Agua Fotosintesis. EI proceso de fotosintesis, realizado par las algas y otras plantas/ verdes, produce 0 suple oxigeno molecular al agua y a la atmosfera de la Tierra (Reaccion A). EI aire de la tierra contiene mayormente gas nitrogeno (N2) y en menor concentracion el gas oxigeno (02), EI oxigeno molecular presente en la atmosfera es producto de la actividad fotosintetica de las plantas verdes, tanto de las especies terrestres como las acuaticas, incluyendo una gran contribucion de las algas. Todos los organismos aerobicos, los que requieren el oxigeno molecular en sus procesos metabolicos, utilizan e\ oxigeno en forma continua durante todas sus vidas en la respiracion aerobica (Reaccion 8). Entre los organismos aerobicos estan los animales, las mismas plantas verdes, y muchos tipos de microorganismos. La fotosintesis resulta en la produccion de oxigeno molecular. Ademas, las plantas verdes consumen bioxido de carbona en el proceso para auto-sintetizar sus propios "alimentos" en la forma de los carbohidratos. La produccion de oxigeno molecular por la actividad fotosintetica de algas es la principal fuente de oxigeno en cuerpos de agua estatica usados en la acuacultura. Las algas son importantes alimentos naturales para algunas especies de peces. Difusi6n. Otro proceso que contribuye oxigeno al agua es la difusion.3 EI aire siempre contiene una mayor concentracion de oxigeno que el agua. Por ejemplo, a saturacion a 10° C, e\ agua contiene 11 mg de oxigeno/L, mientras en el aire habran aproximadamente unos 260 mg/L. Entonces, casi siempre existe un gradiente de concentraciones favoreciendo la difusion de moleculas de oxigeno a pasar desde el aire al agua. EI proceso de difusion puede suplir O2 al estanque en cualquier momenta del dia, mientras fotosintesis contribuye oxigeno solamente durante las horas de luz. Durante las horas de la tarde en dias con mucha insolacion solar, el agua fertil de un estanque puede lIegar y sobrepasar a su capacidad maxima de aguantar oxigeno en solucion (= punto de saturacion). Por ratos, el agua puede estar supersaturada con un gas (contener mas gas de 10 que puede aguantar). 8qjo condiciones de super-saturacion, existira un gradiente favoreciendo la difusion de O2 desde el agua del estanque a la atmosfera. Esta es una condicion normal en las horas de la tarde del dia, y en cuerpos de agua fertil conteniendo una gran cantidad de algas ("agua verde"). EI proceso de difusion es limitado por la alta densidad del agua y el movimiento lento de las moleculas de oxigeno a traves del medio acuoso. La difusion de oxigeno ocurre unicamente donde el agua y el aire estan en contacto. En un cuerpo de agua estatica, sola mente el agua superficial recibe oxigeno por difusion. Muchas veces el efecto neto de la difusion es minimo. Cualquier factor 3 Difusi6n es la tendencia de las moleculas de cualquier sustancia de querer separarse en el espacio. Debido a que el aire contiene una mucho mayor concentraci6n de oxigeno que el agua, las moleculas de O2 en el aire tienden a difundirse al agua. Introducci6n 0 10 Aeuaeultura o proceso que aumente el area y tiempo de contacto entre el agua y el aire, incrementara la transferencia de 02 por el proceso de difusion. EI viento y el oleaje ayudan a remover y revolver la capa superficial de agua en contacto con el aire, y promueven una circulacion del agua del estanque y una mejor oxigenacion por difusion. Por eso, no es aconsejable sembrar arboles alrededor de los estanques. Los arboles actuaran como un rompe-viento. EI viento es un aliado del acuicultor. Ahora, un viento y oleaje demasiado fuertes haran dano a la estructura ffsica de los estanques (erosion de los diques). Los varios model os y tipos de aireadores utilizados en la acuacultura funcionan a base de estos principios. Algunos disenos incrementan la difusion por un proceso donde el agua es bombeada 0 tirada al aire. Si la maquina logra separar el agua en gotas diminutas y las tire con gran fuerza, habra un buen intercambio de O2 al pasar por el aire y caerse de nuevo en el estanque. Otros modelos de aireadores funcionan comprimiendo el aire y forzandolo por un sistema de tubos perforados y sumergidos. EI aire sale por las perforaciones y sube a la superficie, cediendo 02 al agua en el camino. La fotosintesis representa el proceso natural de mayor importancia en introducir oxigeno al agua de un estanque dedicado al cultivo de peces 0 camarones. Esta introduccion de oxigeno es unicamente durante las horas de luz de cada dia. En las horas de la tarde es cuando se encuentran los niveles mas elevados de oxigeno disuelto en el agua. En la noche, tanto las algas como todos los animales habitantes del estanque utilizan el oxigeno en procesos de respiracion. A partir de la anochecer, la concentracion del oxigeno en el agua desciende hasta que se levanta el Sol en la manana siguiente y comienza de nuevo el proceso de Fs. En resumen, la actividad fotosintetica incrementa la concentracion de oxigeno en el agua durante las horas de luz. La cantidad de 02 que contribuye depende en la fertilidad del agua, la intensidad y duracion de la radiacion solar, yen la composicion (tipos y cantidades) de las algas formando la comunidad del fitoplancton. Normalmente se observa la mayor concentracion de oxigeno disuelto en las horas de la tarde y en las aguas superficiales del estanque. Es en esta capa superficial de agua, donde reside la mayor parte del fitoplancton del estanque. Los patrones de precipitacion en Centro America son estacionales. Las lIuvias torrenciales, las cuales son comunes en esta region del mundo, provocan una fuerte erosion de los suelos. EI suelo erosionado es transportado en las aguas superficiales por escorrentia sobre los terrenos. La entrada de aguas con arcilla, y otras particulas .del suelo en suspension, en un proyecto acuicola resulta en aguas turbias, en la cual no habra una adecuada penetracion de la luz solar para promover el proceso de fotosintesis. Calidad del Agua Tambien en la epoca lIuviosa del ano, la intensidad de la luz solar se reduce debido a la alta nubosidad del cielo. Bajo estas condiciones, la producci6n de oxigeno durante el dia sera reducida, y las fluctuaciones normales en los niveles de oxigeno en el agua cambiaran. Observando bien su comportamiento, la tilapia y otras especies de peces y crustaceos", indican cuando el nivel de oxigeno en el agua es deficiente 0 critico. Tipicamente en las horas de la manana, los peces aparecen en la superficie del agua con la parte superior de su cabeza y bocas expuestas al aire. Los peces estan "boqueando" ("piping" en ingles), 0 sea, tragando un poco de aire con el agua superficial del estanque. De nuevo, elagua de la superficie gana oxigeno por difusi6n y en momentos de deficit, es laeapa con la mayor concentraci6n. Los camarones peneidos tambien nadan en la superficie para intentar respirar el oxigeno atmosferico cuando no hallan suficiente en el agua del estanque. Adultos de Macrobrachium rosenbergii (el camar6n de rio, 0 de agua dulce) intentan de salir del estanque, saltando desde el agua a la grama enla orilla de los estanques, en momentos cuando no encuentran oxigeno suficiente en soluci6n para su respiraci6n. 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 o .ro~ .t6~~ ~~~ n'~ t;.~ ro~ 9)~~ F:iJ~ ('(,~ t;.~~ .rl,~ .t;.~~ .ro~~ .~ .,""V .~ .~ .~ .~ .'\.1 ..tV Figura 3.3. Los patrones para la fluctuaci6n diaria de la concentraci6n de oxigeno disuelto en el agua (ppm) con una baja, mediana, 0 alta floraci6n del fitoplancton. I ......----r ~ ~ ..- / ~ ~ ~ ~ / "\ I \ / ~ -+- Baja Mediana --:*- Alta \ ~ -. ~ -----.. ", Introducci6n 0 10 Acuacultura Recomendaciones para el manejo del oxigeno disuelto: 1. Intente establecer y mantener una floracion de algas en el agua del estanque de cada cultivo. EI fitoplanctonprovee oxigeno y sirve de alimento natural en la nutricion de muchas especies de peces y camarones. 2. Hay que evitar una floracion muy fuerte de algas en el agua del cultivo. EI agua debe tener una coloracion verdosa. Se puede sacar un poco de agua en una botella de vidrio transparente y su color verde debe ser obvio. Ciertos tipos de algas no son verdes, sino de color cafe 0 cafe dorados. La turbiedad debido a la arcilla en suspension es indeseable en la acuacultura. Con la experiencia, se aprende a diferenciar entre la turbiedad buena por presencia de algas, y la mala debido a arcilla. Un objeto bajado en la columna de agua debe desaparecer a una profundidad de unos 30 cm cuando existe una adecuada floracion del fitoplancton. Agua muy transparente (con una visibilidad >50 cm) indica poca fertilidad, y pocas algas en el agua. Cuando el objeto bajado desaparece muy cerca de la superficie (una visibilidad de <15 cm), indica una exagerada fertilidad y una altisima densidad de algas en el agua. Es malo permitir el desarrollo de una pelicula de algas en la superficie del estanque. Una acumulacion de algas como una pelicula, representa una situacion inestable y peligrosa para el cultivo. La pelicula de algas reduce la penetracion de luz en el agua e interfiere con el proceso normal de fotosintesis. Puede bloquear tanta luz que se mueren las algas por debajo de la superficie resultando en una repentina y drastica reduccion del oxigeno disponible para los peces 0 camarones. 3. Evita la introduccion de agua con mucha arcilla en suspension al estanque. La arcilla reduce la penetracion de luz y limita el proceso de Fs. 4. Este preparado para cualquier emergencia con respecto al oxigeno disuelto. En caso de detectar niveles criticos, se puede renovar el agua del estanque dejando entrar agua con una alta concentracion de oxigeno. 5. EI diseiio del sistema de drenaje debe permitir que el agua del fondo sale primero del estanque. EI agua del fondo contiene menos oxfgeno que el agua superfiCial, y una mayor concentracion de amoniaco y otros desechos del metabolismo de los peces y camarones. 6. Los momentos mas criticos en manejar los niveles de oxigeno en los estanques es en la madrugada de cada dia y durante los ultimos dias 0 semanas de cada cicio de produccion. La fluctuacion normal de oxigeno en el agua resulta en las concentraciones menores despues de la Calidad del Agua medianoche. A 10 largo de los meses de cada cicio, el agua del estanque adquiere una fuerte fertilidad y fuerte floraci6n de algas. Poco a poco, el sistema se vuelve menos estable por el gran consumo de oxigeno en cada noche, y la gran producci6n de oxigeno durante las horas de luz. Cualquier factor que interfiere 0 disminuye la tasa fotosintetica del fito plancton en el dia, puede causar una mortalidad de los organismos del cultivo en la madrugada del dia siguiente. En el caso de provocar una mortalidad por falta de oxigeno suficiente, son los organismos grandes los que mueren primero, normal mente. Aireaci6n artificial Para )ncrementar artificialmente la concentraci6n de oxigeno en soluci6n en unidades de producci6n acuicola, hay varios principios y fundamentos a entender. La aireaci6n artificial tiene el prop6sito de promover la difusi6n de oxigeno del aire al agua del cultivo. Hay dos maneras de realizar eso. Se puede forzar el aire a traves del agua, 0 tirar el agua al airel En forzar el aire a traves del agua, 10 que se quiere hacer es mover un gran volumen de aire a traves de un sistema de distribuci6n que termina en pequenos orificios por debajo de la superficie de agua. Es preferible en la acuacultura utilizar "sopladores" en vez de compresores de aire. Los compresores tipicamente comprimen el aire a gran presi6n, pero mueven poco volumen a traves del sistema de distribuci6n. Los sopladores trabajan a baja presi6n y son capaces de mover grandes de volumenes "de aire de manera eficiente. EI volumen de aire que sale de los orificios sumergidos depende en la fuerza del soplador, el diametro de los tubos de distribuci6n y de los mismos orificios de salida, y la profundidad en el agua donde emerge el aire en las burbujas. Los tubos de distribuci6n y los orificios de menor diametro, producen una mayor resistencia en el sistema, y menos aire sera impulsado al agua. La transferencia de oxigeno del aire al agua es con relaci6n a: 1) el volumen de aire movido por el sistema; 2) la relaci6n entre el area superficial y volumen de cada burbuja, y 3) el tiempo que la burbuja esta en contacto con el agua (tie~po para subir y lIegar a la superficie del agua). Formando burbujas mas pequenas (de menor diametro) requiere mas fuerza del motor y crea mas resistencia en ef sistema de distribuci6n, pero resulta en una difusi6n mucha mas efectiva de 02 al agua del cultivo. La difusi6n del 02 al agua es por la superficie de cada burbuja. La transferencia del 02 al agua es mucha mas eficiente desde burbujas pequenas, no grandes. Pero formar burbujas pequenas requiere una fuerza mayor (motor mas grande) y un gasto mayor de energia por parte del soplador. -- ---- - Intraducci6n 0 10 Acuacultura Una burbuja de 20mm diametro tiene un area superficial de 1260mm2 y volumen de 4190mm3, aproximadamente. La proporci6n entre su area superficial y v91umen es de 0.3mm2 par mm3 de volumen. La burbuja de 20mm contiene aire suficiente para formar 296 burbujas mas pequeiias de 3mm de diametro, cada una. EI area superficial de todas estas burbujas pequeiias suma a 8360mm2, 0 6.6 veces superior de la grande. La proporci6n entre el area superficial total y volumen de estas burbujas sera de 1.99mm2 por mm3 de volumen. Con las burbujas mas pequeiias, habra una mucha mas rapida y eficiente transferencia del O2 del aire al agua. Se recomienda el uso de sistemas de aireaci6n con sopladores y orificios de salida para formar burbujas de 3mm diametro aproximadamente. Figura 3.4. Un soplador de aire para usar en la acuacultura. Tipicamente los sopladores mueven Lin mayor volumen de aire y trabajan a una baja presl6n « 30 psi), en comparaci6n con los compresores. -----------~--- .Calidad del Agua ElpH EI pH representa una medida de la concentracion de iones de hidrogeno, 0 protones (H+), en el agua. EI v~Jor de pH = -log[H1. 0 es igual al logaritmo qegativo de la concentracion de protones presentes en una muestra de agua. La escala de pH es de 0 a 14. Un valor de siete es considerado neutro. Los valores por debajo de siete indican una concentracion elevada de protones y condiciones de acidez. Los valores arriba de siete indican una baja concentracion de protones y condiciones basicas 0 alcalinas. EI pH de aguas naturales es modificado en gran parte por la concentracion de bioxido de carbona en solucion. EI C02 actua como acido en el agua. Su acumulacion tiende a bajar el pH del agua provocando la formacion de protones adicionales. . Reaccion de C02 en el agua: Durante las horas del dia, las algas utilizan el C02 en realizar fotoslntesis, su concentracion se reduce y como consecuencia, sube el pH del agua. En la noche no hay actividad fotosintetica. La respiracion de los organismos aerobicos (peces, camarones, fito- y zooplancton, bacterias y otros) produce C02 y su concentracion aumenta hasta la manana del dia siguiente. Los valores de pH mas bajos en el agua de un estanque son encontrados en las horas de la madrugada. EI bi6xido de carbono EI C02 esta presente en la atmosfera en baja concentracion (0.03%), yes muy soluble en el agua. EI C02 en el agua es eJ produgto: de la respiracion aerobica de los organismos, tanto de las plantas como de/los animales. EI bioxido de carbono es utilizado por las plantas verdes en fotosintesis. En aguas fertiles, las algas realizan toda 0 la gran mayoria de la actividad fotosintetica. Los peces pueden tolerar concentraciones elevadas de C02 en el agua mientras hay suficiente 02para su respiracion. Pueden sobrevivir hasta concentraciones de 60 ppm de CO2. Lamentablemente en la· piscicultura • . cuando se experimentan concentraciones elevadas de C02 en el agua, casi siernpre el oxigeno este presente en concentraciones minimas « 1.00 ppm). EI CO2 interfier~ con el normal proceso de absorcion de O2 por los peces.La acumulacion de C02 en el agua indica muchas veces, una cesacion del proceso fotosintetico en el estanque. En estas circunstancias, no habra http:peces.La Introducci6n 0 10 Acuacullura producci6n de O2 por el fitoplancton y en seguida, no habra suficiente oxigeno para la respiraci6n de los peces. Los problemas con altos niveles de C02 son comunes cuando existe una f1oraci6n exagerada de algas en el estanque. Si ocurre una mortalidad de estas algas, resultara en niveles particularmente elevados de CO2 en el agua debido a la falta de una produccion de O2 por Fs, yuna aumentada Iiberaci6n de C02 por el proceso de descomposici6n de las algas muertas. Calidad del Agua EI amoniaco y amonio EI amoniaco oel amonio no-ionizado (NH3) es el producto principal del metabolismo de proteina en peces, crustaceos y otros organismos acuaticos. Tambien las bacterias excretan NH3 como producto de la descomposicion de la materia organica en medios acuosos. EI amoniaco proviene especificamente del proceso catabolico de desaminacion de los aminoacidos (AAs). EI NH3 es una sustancia quimica muy toxica a la vida animal. EI amoniaco en el agua aumenta el consumo de oxfgeno por los tejidos de peces y camarones, dana a las membranas delicadas de sus branquias y disminuye la capacidad de la sangre a transportar oxigeno. La exposicion prolongada y sUb-letal a amoniaco en el agua, aumentara la susceptibilidad de los peces y camarones a una variedad de enfermedades. EI cicio biogeo quimico para nitrogeno en sistemas acuaticos es muy similar para N en los suelos agricolas. EI amoniaco presenta problemas especiales a los animales terrestres, quienes enfrentan diariamente la deshidratacion. Ellos convierten el NH3 proveniente de los grupos aminos eliminados de los AAs en una variedad de desechos nitrogenados. Los mamiferos excretan urea producido por hacer reaccionar amoniacos con moleculas de bioxido de carbono. Por cada molE~cula de urea sintetizada, se gastan dos moleculas de ATP en el metabolismo. La urea es mucho menos toxico que el amonfaco- al animal. La urea puede ser concentrada en poca agua y excretada en la ~rina, conservando humedad en el cuerpo del animal terrestre. Los peces y camarones tienen la ventaja de poder excretar sus desechos nitrogenados en la forma de NH3 , sin ninguna transformacion quimica. EI amoniaco es muy soluble en el agua y el NH3 difunde desde la sangre del pez o camaron, al medio acuoso. Mientras existe un gradiente favoreciendo la difusion de amonfaco desde la sangre del animal al agua, su eliminacion es rapida y eficiente. En el agua el amonfaco producido puede estar presente en dos formas: como el amoniaco 0 el amenia no-ionizado, 0 en la forma del amonio ionizado. La reaccion de amoniaco en el agua es: EI amonfaco es muy toxico para los peces mientras el amenia ionizado es relativamente inocuo, excepto a niveles muy elevados. Concentraciones de amoniaco tan bajas como 1 a 2 ppm pueden ser letales para los peces. Con 0.3 ppm de amoniaco en el agua, se puede impedir el crecimiento y normal desarrollo de los organismos acuaticos. Introducci6n 0 10 Acuacultura EI pH Y temperatura regulan la proporci6n entre amoniaco y el amonio ionizado en el agua. Por cada incremento de una unidad de pH del agua, la proporci6n de amoniaco aumenta por aproximadamente diez veces. Las temperaturas elevadas tambien 'favorecen la formaci6n de una proporci6n mayor de la forma t6xica en los cultivos. Cuando se cultivan los peces y camarones a muy elevada densidad de siembra y con alimento concentrado con alto nivel de proteina cruda, habra eventual mente, una acumulaci6n de amoniaco en el agua del recipiente. La remoci6n del exceso de amoniaco es logrado por procesos biol6gicos naturales (oxidaci6n del NH4+ a nitritos y a nitratos), la remoci6n de los, desechos s6lidos del sistema (alimento no consumido y material fecal) mecanicamente (filtraci6n de los s61idos 0 sedimentaci6n), 0 por diluci6n (cambiar todo 0 part~ del agua en ei'Sistema). Figura 3.6. Un espectrofot6metro (izquierda) y un medidor de pH (derecha), dos equipos utiles en el analisis de la calidad de agua. Nitratos N03 Nitritos N02 Bacterias Peces t~ Heces ~ Calidad del Agua Agua y plantas Comida )r \ " Desperdicio/}IQas __-----.a...~. I c- Orina Proteina + AAs Figura 3.7. EI cicio de nitr6geno en medios acuaticos. EI proceso de nitrificacion (oxidacion) ocurre en dos reacciones y resulta en aumentar la concentracion de protones en el agua: ------ -_. - -- --. -- Introducci6n 0 10 Acuacultura Cuadro 3.3. EI porcentaje de amoniaco (amonio no-ionizado = NH3) del total de [NH3] y [NH/] en soluci6n acuosa a diferentes valores de pH y temperaturas. Valor de pH Temperatura en 0 C 20 22 24 26 28 30 7.0 0.40 0.46 0.52 0.60 0.70 0.81 7.2 0.63 0.72 0.82 0.95 1.10 1.27 7.4 0.99 1.14 1.30 1.50 1.73 2.00 7.6 1.56 1.79 2.05 2.35 2.72 3.13 7.8 2.45 2.80 3.21 3.68 4.24 4.88 8.0 3.83 4.37 4.99 5.71 6.55 7.52 8.2 5.94 6.76 7.68 8.75 10:00 11.41 8.4 9.09 10.30 11.65 13.20 14.98 16.96 8.6 13.68 15.40 17.28 19.42 21.83 24.45 8.8 20.08 22.38 24.88 27.64 30.68 33.90 9.0 28.47 31.37 34.42 37.71 41.23 44.84 9.2 38.69 42.01 45.41 48.96 52.65 56.30 9.4 50.00 53.45 56.86 60.33 63.79 67.12 9.6 61.31 64.54 67.63 70.67 73.63 76.39 9.8 71.53 74.25 76.81 79.25 81.57 83.68 10.0 79.92 82.05 84.00 85.82 87.52 89.05 10.2 86.32 87.87 89.27 90.56 91.75 92.80 Laalcalinidad y dureza del agua La alcalinidad es la concentraci6n total de bases en el agua expresada como mg/L 0 ppm de carbona de calcio (CaC03). Las especies quimicas importantes en la alcalinidad de aguas naturales son el bicarbonato (HC03-) y el carbonato (C03- 2). Sencillamente, la alcalinidad es una medida de la capacidad de una muestra de agua de resistir cambios en su pH. En aguas conteniendo una mayor concentraci6n de bases (bicarbonato + carbonato) habra una mayor capacidad de amortiguamiento natural, y el agua sufrira cambios menos drasticos en su pH. EI bicarbonato es un excelente amortiguador de pH en aguas naturales. Los peces y camarones son organismos adaptados a medios que cambian de pH gradualmente. En cuerpos naturales de agua, las fluctuaciones en pH son graduales y de limitada magnitud. En los cultivos acuicolas los peces y camarones son sembrados con frecuencia a altas densidades. EI cultivo es manejado con adiciones diarias de grandes Ca/idad del Agua cantidades de alimentos al estanque.. Este manejo puede resultar en modificaciones importantes en el pH del agua afectando la proporci6n de NH3 presente en el sistema. Asi la alcalinidad, el pH y el amoniaco son facto res interrelacionados en el manejo de los cultivos acuicolas y en el bienestar de los organismos acuaticos. La dureza es la concentraci6n total de iones metalicos bivalentes en el agua, principal mente iones de calcio (Ca+2) y de magnesio (Mg+2), tambilm expresada como mg/litro de carbonato de calcio. La dureza en aguas naturales es derivada de la disoluci6n de la piedra caliza. EI calcio y magnesio son elementos importantes en la productividad de sistemas acuBticos naturales y de sistemas acuicolas. No se entiende bien el papel especifico de estos iones en la producci6n de peces y camarones. Comunmente la alcalinidad y dureza tienen magnitudes similares porque el calcio, el magnesio, el bicarbonato, y e1 carbonato, en el agua sol1 derivados. todos en cantidades relativamente iguales del proceso de disoluci6n de minerales de piedras y suelos. Los niveles deseables de alcalinidad y dureza en el agua us'ada en el cultivo de peces
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